7．1联苯及其衍生物
7．2稠环芳烃
7．2．1萘及其衍生物萘是有光亮的白色片状晶体，熔点80.2 oC,沸点218 oC，不溶于水，易溶于乙醇、乙醚和苯等有机溶剂。燃烧时光亮弱、烟多。萘挥发性大，易升华，有特殊气味，具有驱虫防蛀作用，过去曾用于制作“卫生球”。近年来研究发现，萘可能有致癌作用，现使用樟脑取代萘制造卫生球。萘在工业上主要用于合成染料、农药等。萘的来源主要是煤焦油和石油。
1．萘的结构和萘的衍生物的命名萘的分子式为C10H8，是由两个苯环共用两个相邻的碳原子稠合而成，两个苯环处于同一平面上。萘分子中每个碳原子均以sp2杂化轨道与相邻的碳原子形成碳碳σ键，每个碳原子的p轨道互相平行，侧面重叠形成一个闭合共轭大π键，因此同苯一样具有芳香性。但萘和苯的结构不完全相同，萘分子中两个共用碳上的p轨道除了彼此重叠外，还分别与相邻的另外两个碳上的p轨道重叠，因此闭合大π键电子云在萘环上不是均匀分布的，导致碳碳键长不完全等同，所以萘的芳香性比苯差。
萘分子中碳碳键长数据如下：
萘的芳香性不如苯还可通过离域能数据看出。苯的离域能为150.5kJ?mol-1，如果萘的芳香性和苯一样，萘的离域能应为苯的离域能的2倍，而事实上萘的离域能仅是250kJ?mol-1。
由于萘环上各碳原子的位置并不完全等同，因此萘的衍生物命名时，无论萘环上有几个取代基，取代基的位置都要注明。萘环的编号方法如下：
其中，1、4、5、8位置相同，称做α-位；2、3、6、7位置相同，称做β-位。
2．萘的化学性质由于萘环上闭合大π键电子云密度分布不是完全平均化的，因此它的芳香性比苯差。
（1）取代反应 萘比苯更易发生亲电取代反应。根据测定，萘环的α-位电子云密度比β-位高，因此亲电取代主要发生在α-位。但由于β-位取代产物的热力学稳定性大于α-位取代产物，所以当温度较高时，主要为β-位取代产物。
在三氯化铁催化下，将氯气通入萘的苯溶液中，主要生成α-氯萘。
萘用混酸进行硝化，主要生成α-硝基萘。α-硝基萘是合成染料和农药的中间体。
萘在较低的温度下磺化，主要生成α-萘磺酸。在较高温度时磺化，主要生成β-萘磺酸。因磺化反应是可逆的，温度升高使最初生成的α-萘磺酸转化为对热更为稳定的β-萘磺酸。
萘环上亲电取代反应的定位规律,萘环上有一供电子的定位基时，主要发生同环取代（即取代发生在定位基所在的苯环上）。若定位基位于α位，取代基主要进入同环的另一α位。若定位基位于β位，取代基则主要进入定位基相邻的α位。当萘环上有一吸电子的定位基时，主要发生异环取代，取代基主要进入异环的两个α位。
（2）氧化反应 萘比苯容易被氧化，在不同的条件下，可分别被氧化生成邻苯二甲酸酐和1，4-萘醌。
一般来说，萘氧化的产物为苯的衍生物，仍保留一个苯环，表明苯比萘稳定。
7．2．2其它稠环芳烃蒽和菲的分子式都是C14H10，互为同分异构体。它们都是由三个苯环稠合而成的，并且三个苯环都处在同一平面上。不同的是，蒽的三个苯环的中心在一条直线上，而菲的三个苯环的中心不在一条直线上。
蒽、菲每个碳原子上的p轨道互相平行，从侧面重叠形成闭合大π键，因此它们都具有芳香性。但各个p轨道重叠的程度不完全等同，环上电子云密度分布比萘环更加不均匀，所以蒽、菲的芳香性比萘差。
在蒽环和菲环上，9，10位（也称γ-位）的电子云密度最高，使得9，10位最活泼，大部分反应发生在这两个位置上。
蒽为无色片状晶体，有蓝紫色荧光，熔点215 oC，沸点340 oC，不溶于水，难溶于乙醇、乙醚等，易溶于热苯。
蒽的化学性质比萘更加活泼，容易发生氧化、加成及亲电取代反应。
菲为带光泽的白色片状晶体，溶液发蓝色荧光。熔点100.5 oC，沸点340 oC,不溶于水，能溶于乙醚、乙醇、氯仿和冰醋酸等。可用于制造农药和塑料，也用作高效低毒农药和无烟火药的稳定剂。
除萘、蒽、菲外，煤焦油还含有一些其它稠环芳烃。例如：
煤、烟草、木材等不完全燃烧也会产生较多的稠环芳烃，其中某些稠环芳烃具有致癌作用，如苯并芘类稠环芳烃，特别是3，4-苯并芘有强烈的致癌作用。3，4-苯并芘为浅黄色晶体，1933年从煤焦油分离得来。煤的干馏、煤和石油等的燃烧焦化时，都可产生3，4-苯并芘，在煤烟和汽车尾气污染的空气以及吸烟产生的烟雾中都可检测出3，4-苯并芘，这是环境化学值得注意的严重问题。测定空气中3，4-苯并芘的含量，是环境监测项目的重要指标之一。
7．3非苯芳烃
7．3．1休克尔规则一百多年前，凯库勒就预见到，出了苯外，可能存在其他具有芳香性的环状共轭多烯烃。为了解决这个问题，化学家们作了许多努力，但用共价键理论没有很好的解决这个问题。1931年，休克尔（E.Huckel）用简单的分子轨道计算了单环多烯烃的π电子能级，从而提出了一个判断芳香性体系的规则，称为休克尔规则。
休克尔提出，单环多烯烃要有芳香性，必须满足三个条件。
(1) 成环原子共平面或接近于平面，平面扭转不大于0.1nm;
(2) 环状闭合共轭体系;
(3) 环上π电子数为4n+2 (n= 0、1、2、3……)；
符合上述三个条件的环状化合物，就有芳性，这就是休克尔规则。
例如：
其他不含苯环，π电子数为4n+2的环状多烯烃，具有芳性，我们称它们为非苯系芳烃。
7．3．2非苯芳烃
1．具有芳香性的离子
（1） 戊二烯负离
（2） 环庚三烯正离子
（3） 环辛四烯双负离子
?
2．薁
薁有明显的极性，其中五元环是负性的，七元环是正性的，可表示如下：
薁有明显的芳香性，表现在能起亲电取代反应上。例如，薁能起酰基化反应，
取代基进入1，3-位：
? 薁的衍生物如1，4-二甲基-8-异丙基薁存在于香精中，若含有万分之一时，
就显蓝色，它又叫愈创蓝油烃，是治疗烧伤、烫伤和冻疮的药物。
3．轮烯
具有交替的单双键的多烯烃，通称为轮烯。轮烯的分子式为（CH）X，χ≥10，
命名是将碳原子数放在方括号中，称为某轮烯。例如：χ=10的叫[10]轮烯。
轮烯有否芳性，决定于下列条件,
a．π电子数符合4n+2规则。
b．碳环共平面（平面扭转不大于0.1nm。
c．轮内氢原子间没有或很少有空间排斥作用。
（1）[10]轮烯
（2） [14] 轮烯
（3）[18] 轮烯
[18]轮烯受热至230℃任然稳定，可发生溴代，硝化等反应，足可见其芳性。
7．2稠环芳烃
7．2．1萘及其衍生物萘是有光亮的白色片状晶体，熔点80.2 oC,沸点218 oC，不溶于水，易溶于乙醇、乙醚和苯等有机溶剂。燃烧时光亮弱、烟多。萘挥发性大，易升华，有特殊气味，具有驱虫防蛀作用，过去曾用于制作“卫生球”。近年来研究发现，萘可能有致癌作用，现使用樟脑取代萘制造卫生球。萘在工业上主要用于合成染料、农药等。萘的来源主要是煤焦油和石油。
1．萘的结构和萘的衍生物的命名萘的分子式为C10H8，是由两个苯环共用两个相邻的碳原子稠合而成，两个苯环处于同一平面上。萘分子中每个碳原子均以sp2杂化轨道与相邻的碳原子形成碳碳σ键，每个碳原子的p轨道互相平行，侧面重叠形成一个闭合共轭大π键，因此同苯一样具有芳香性。但萘和苯的结构不完全相同，萘分子中两个共用碳上的p轨道除了彼此重叠外，还分别与相邻的另外两个碳上的p轨道重叠，因此闭合大π键电子云在萘环上不是均匀分布的，导致碳碳键长不完全等同，所以萘的芳香性比苯差。
萘分子中碳碳键长数据如下：
萘的芳香性不如苯还可通过离域能数据看出。苯的离域能为150.5kJ?mol-1，如果萘的芳香性和苯一样，萘的离域能应为苯的离域能的2倍，而事实上萘的离域能仅是250kJ?mol-1。
由于萘环上各碳原子的位置并不完全等同，因此萘的衍生物命名时，无论萘环上有几个取代基，取代基的位置都要注明。萘环的编号方法如下：
其中，1、4、5、8位置相同，称做α-位；2、3、6、7位置相同，称做β-位。
2．萘的化学性质由于萘环上闭合大π键电子云密度分布不是完全平均化的，因此它的芳香性比苯差。
（1）取代反应 萘比苯更易发生亲电取代反应。根据测定，萘环的α-位电子云密度比β-位高，因此亲电取代主要发生在α-位。但由于β-位取代产物的热力学稳定性大于α-位取代产物，所以当温度较高时，主要为β-位取代产物。
在三氯化铁催化下，将氯气通入萘的苯溶液中，主要生成α-氯萘。
萘用混酸进行硝化，主要生成α-硝基萘。α-硝基萘是合成染料和农药的中间体。
萘在较低的温度下磺化，主要生成α-萘磺酸。在较高温度时磺化，主要生成β-萘磺酸。因磺化反应是可逆的，温度升高使最初生成的α-萘磺酸转化为对热更为稳定的β-萘磺酸。
萘环上亲电取代反应的定位规律,萘环上有一供电子的定位基时，主要发生同环取代（即取代发生在定位基所在的苯环上）。若定位基位于α位，取代基主要进入同环的另一α位。若定位基位于β位，取代基则主要进入定位基相邻的α位。当萘环上有一吸电子的定位基时，主要发生异环取代，取代基主要进入异环的两个α位。
（2）氧化反应 萘比苯容易被氧化，在不同的条件下，可分别被氧化生成邻苯二甲酸酐和1，4-萘醌。
一般来说，萘氧化的产物为苯的衍生物，仍保留一个苯环，表明苯比萘稳定。
7．2．2其它稠环芳烃蒽和菲的分子式都是C14H10，互为同分异构体。它们都是由三个苯环稠合而成的，并且三个苯环都处在同一平面上。不同的是，蒽的三个苯环的中心在一条直线上，而菲的三个苯环的中心不在一条直线上。
蒽、菲每个碳原子上的p轨道互相平行，从侧面重叠形成闭合大π键，因此它们都具有芳香性。但各个p轨道重叠的程度不完全等同，环上电子云密度分布比萘环更加不均匀，所以蒽、菲的芳香性比萘差。
在蒽环和菲环上，9，10位（也称γ-位）的电子云密度最高，使得9，10位最活泼，大部分反应发生在这两个位置上。
蒽为无色片状晶体，有蓝紫色荧光，熔点215 oC，沸点340 oC，不溶于水，难溶于乙醇、乙醚等，易溶于热苯。
蒽的化学性质比萘更加活泼，容易发生氧化、加成及亲电取代反应。
菲为带光泽的白色片状晶体，溶液发蓝色荧光。熔点100.5 oC，沸点340 oC,不溶于水，能溶于乙醚、乙醇、氯仿和冰醋酸等。可用于制造农药和塑料，也用作高效低毒农药和无烟火药的稳定剂。
除萘、蒽、菲外，煤焦油还含有一些其它稠环芳烃。例如：
煤、烟草、木材等不完全燃烧也会产生较多的稠环芳烃，其中某些稠环芳烃具有致癌作用，如苯并芘类稠环芳烃，特别是3，4-苯并芘有强烈的致癌作用。3，4-苯并芘为浅黄色晶体，1933年从煤焦油分离得来。煤的干馏、煤和石油等的燃烧焦化时，都可产生3，4-苯并芘，在煤烟和汽车尾气污染的空气以及吸烟产生的烟雾中都可检测出3，4-苯并芘，这是环境化学值得注意的严重问题。测定空气中3，4-苯并芘的含量，是环境监测项目的重要指标之一。
7．3非苯芳烃
7．3．1休克尔规则一百多年前，凯库勒就预见到，出了苯外，可能存在其他具有芳香性的环状共轭多烯烃。为了解决这个问题，化学家们作了许多努力，但用共价键理论没有很好的解决这个问题。1931年，休克尔（E.Huckel）用简单的分子轨道计算了单环多烯烃的π电子能级，从而提出了一个判断芳香性体系的规则，称为休克尔规则。
休克尔提出，单环多烯烃要有芳香性，必须满足三个条件。
(1) 成环原子共平面或接近于平面，平面扭转不大于0.1nm;
(2) 环状闭合共轭体系;
(3) 环上π电子数为4n+2 (n= 0、1、2、3……)；
符合上述三个条件的环状化合物，就有芳性，这就是休克尔规则。
例如：
其他不含苯环，π电子数为4n+2的环状多烯烃，具有芳性，我们称它们为非苯系芳烃。
7．3．2非苯芳烃
1．具有芳香性的离子
（1） 戊二烯负离
（2） 环庚三烯正离子
（3） 环辛四烯双负离子
?
2．薁
薁有明显的极性，其中五元环是负性的，七元环是正性的，可表示如下：
薁有明显的芳香性，表现在能起亲电取代反应上。例如，薁能起酰基化反应，
取代基进入1，3-位：
? 薁的衍生物如1，4-二甲基-8-异丙基薁存在于香精中，若含有万分之一时，
就显蓝色，它又叫愈创蓝油烃，是治疗烧伤、烫伤和冻疮的药物。
3．轮烯
具有交替的单双键的多烯烃，通称为轮烯。轮烯的分子式为（CH）X，χ≥10，
命名是将碳原子数放在方括号中，称为某轮烯。例如：χ=10的叫[10]轮烯。
轮烯有否芳性，决定于下列条件,
a．π电子数符合4n+2规则。
b．碳环共平面（平面扭转不大于0.1nm。
c．轮内氢原子间没有或很少有空间排斥作用。
（1）[10]轮烯
（2） [14] 轮烯
（3）[18] 轮烯
[18]轮烯受热至230℃任然稳定，可发生溴代，硝化等反应，足可见其芳性。
